Isı değiştirgeçlerinde bükümlü plaka tipi türbülatörün ısı transferine ve basınç kaybına etkisi
Effects of corrugated plate type turbulators in a heat exchanger on heat transfer and pressure loss
- Tez No: 436480
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NEVİN ÇELİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Türbülatör, Taguchi Analizi, İkinci Kanun Analizi, Isı Transfer Artışı, Turbulator, Taguchi Analysis, 2.Law analysis, Heat transfer enhancement
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 65
Özet
Bu tezde, çift borulu eş-eksenli bir ısı değiştiricisi içerisindeki bükümlü plaka tipi türbülatörün ısı transferi, basınç kaybı, entropi artım oranı, etkinliği, ekserji kaybı ve NTU değişimi gibi birçok özelliği deneysel olarak incelenmiştir. Türbülatör geometrisi (plaka kalınlığı; t/d, plaka genişliği; w/d, plaka hatvesi p/d) ve akışkan akışı (Re sayısı) gibi tasarım parametrelerinin iki hedef değer olan Nusselt sayısı (Nu) ve sürtünme faktörü (f) üzerindeki etkileri Taguchi Deneysel Tasarım Yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Tüm deneyler yapıldıktan sonra sonuçlar varyans analiz yöntemi (ANOVA) yardımıyla istatistiksel olarak değerlendirilmiştir. Ayrıca çoklu-performans karakteristiklerini göstermek üzere Gri İlişkisel analizi yapılmıştır. Sonuç olarak, Nu sayısını etkileyen en baskın parametrenin Re sayısı, en zayıf parametrenin ise plaka kalınlığı (t/d) olduğu görülmüştür. Tam tersine sürtünme faktörünün üzerinde etkili olan en baskın parametrenin ise plaka kalınlığı (t/d) olduğu görülmüştür. Aynı zamanda hatvenin sürtünme faktörü üzerinde etkisi görülmemiştir. Sonuçlar 2.Yasa açısından değerlendirildiğinde, plaka kalınlığı ve genişliğini arttırmanın entropi oranını (Ns) arttırdığı görülmüştür. Plaka kalınlığının etkinlik () üzerindeki etkisi önemsiz derecededir, ancak genişlik arttığında, etkinlik ciddi oranda artmıştır. Ekserji kaybı E* plaka kalınlığı arttıkça artmış ancak plaka genişliği arttıkça azalmıştır. Hatvenin etkinlik ve ekserji kaybı E* üzerindeki etkisi ise önemsizdir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, many properties such as; heat transfer, pressure loss, entropy rate, efficiency, exergy loss and variation of NTU, of a corrugated plate type turbulator located in a double pipe co-axial heat exchanger are investigated. The effects of the design parameters such as geometry of the turbulator (thickness of the plate; t/d, width of the plate; w/d and pitch of the plate; p/d) and fluid flow (Re number) on the two target results; Nusselt number (Nu) and friction factor (f) are investigated by using Taguchi Design of Experiment Method. After running all experiments the results are statistically evaluated by using Variance Analysis Method (ANOVA). In addition to this, Grey Relational analysis is performed to show the multi-performance characteristics. As a result, it was seen that the most dominant parameter on Nu number is Re number whilst the weakest parameter is plate thickness (t/d). Contrary the most dominant parameter on friction factor is found as plate thickness (t/d). It was also seen that the pitch of the plate has no effect on friction factor. When the results are evaluated from the view of 2.Law, it was seen that to increase the plate thickness and the plate width, results with the increment of entropy rate (Ns). The effect of thickness on efficiency () is negligible, but the efficiency increases substantially when the width increases. The exergy loss (E*) increases when the plate thickness increases, but it decreases when the width increases. The effect of pitch on efficiency and exergy loss is negligible.
Benzer Tezler
- Isı değiştirgeçlerinde nanoakışkan kullanımının termal ve hidrolik etkilerinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of thermal and hydraulic performance of a plate heat exchanger using Al2O3 nanofluid
UFUK KAYABAŞI
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SADIK KAKAÇ
PROF. DR. SELİN ARADAĞ ÇELEBİOĞLU
- İç içe borulu ısı değiştirgeçlerinde yaylı türbülatörlerin ısı transferi ve basınç kaybına etkisi
Effects of spring turbulators in the annular heat exchangers on the heat transfer and pressure losses
ŞEYBA YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAYDAR EREN
- Plakalı ısı değiştirgeçlerinde plakaya bağımlı ısı transferi modellemesi
Plate dependent heat transfer modelling of plate heat exchangers
ECE ÖZKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELİN ARADAĞ ÇELEBİOĞLU
PROF. DR. SADIK KAKAÇ
- Bir ısı değiştirgecindeki kirlilik modellemesinin sayısal incelenmesi
Numerical investigation of fouling model on a heat exchanger
AHMET FERTELLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Makine MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERTEN BUYRUK
- İç içe borulu ısı değiştirgeçlerinde boru girişinde akışkana dönme etkisi verilerek ısı transferinin ve basınç düşüşünün incelenmesi
Başlık çevirisi yok
EBRU KAVAK
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. YAŞAR BİÇER